Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 8, стр. 46-51

Низкопериодические многослойные пленки Ti/NixMoy с варьируемой квазиоднородной структурой для нейтронной рефлектометрии

М. В. Авдеев a*, И. В. Гапон b, Д. Меркель b, М. Ердаулетов acd, Д. М. Джансейтов cd, Т. В. Тропин a

a Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, Объединенный институт ядерных исследований
141980 Дубна, Московская область, Россия

b Исследовательский центр Вигнера, Венгерская академия наук
1121 Будапешт, Венгрия

c Институт ядерной физики, Министерство энергетики Республики Казахстан
050032 Алматы, Казахстан

d Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
010000 Нур-Султан, Казахстан

* E-mail: avd@nf.jinr.ru

Поступила в редакцию 30.11.2022
После доработки 26.01.2023
Принята к публикации 26.01.2023

Аннотация

Приведены результаты тестирования многослойных гетероструктур Ti/NixMoy с малым периодом подслоев на предмет практического применения квазиоднородного подхода с варьированием плотности эффективной длины рассеяния тонких (толщина <100 нм) пленок в экспериментах методом нейтронной рефлектометрии зеркального отражения с изменяющейся границей раздела. С помощью изменения эффективной плотности длины рассеяния пленок предлагается варьировать контраст между компонентами сложных границ раздела (состоящих из нескольких компонентов, в том числе имеющих коллоидную природу), повышая таким образом чувствительность и информативность нейтронного эксперимента, проводимого в режиме in situ. Структуры с разным соотношением толщин подслоев NixMoy и Ti синтезированы магнетронным напылением. На основе анализа кривых зеркального отражения нейтронов сделан вывод о применимости однородного приближения.

Ключевые слова: тонкие пленки, поверхности многослойные структуры, нейтронная рефлектометрия, эксперименты in situ.

Список литературы

  1. Петренко В.И., Косячкин Е.Н., Булавин Л.А., Авдеев М.В. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 13. С. 3.

  2. Rus E.D., Dura J.A. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. V. 11. P. 47553.

  3. Lee C.H., Dura J.A., LeBar A., DeCaluwe S.C. // J. Power Sources. 2019. V. 412. P. 725.

  4. Avdeev M.V., Rulev A.A., Ushakova E.E. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 486. P. 287.

  5. Косячкин Е.Н., Гапон И.В., Рулев А.А. и др. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 8. С. 10.

  6. Бобриков И.А, Гапон И.В., Авдеев М.В. // Физ. эл. частиц и атом. ядра. 2022. Т. 53. № 3. С. 692.

  7. Li Y., Xu X., Chen J. et al // J. Phys. Chem. C 2020. V. 124. 15107.

  8. Avdeev M.V., Rulev A.A., Bodnarchuk V.I. et al. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 424. P. 378.

  9. Петренко В.И., Косячкин Е.Н., Булавин Л.А., Авдеев М.В. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2018. № 7. С. 20.

  10. Veres T., Cser L., Bodnarchuk V. et al. // Thin Solid Films. 2013. V. 540. P. 69.

  11. Гапон И.В., Кузьменко М.О., Авдеев М.В., Иванова Н.А. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 4. С.30.

  12. Sivaramalingam A., Thankaraj Salammal S., Soosaimanickam A. et al., Role of TiO2 in Highly Efficient Solar Cells. In: Rajendran, S., Karimi-Maleh, H., Qin, J., Lichtfouse, E. (eds) Metal, Metal-Oxides and Metal Sulfides for Batteries, Fuel Cells, Solar Cells, Photocatalysis and Health Sensors. Environmental Chemistry for a Sustainable World, V. 62. Springer, Cham., 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-63791-0_5

  13. Матвеев В.А., Плешанов Н.К., Геращенко О.В., Байрамуков В.Ю. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2014. № 10. С. 34.

  14. Kovács-Mezei R., Krist Th., Révay Zs. // Nucl. Instr. Methods A. 2008. V. 586. № 1. P. 51.

  15. Bottyán L., Merkel D.G., Nagy B. et al. // Rev. Sci. Instr. 2013. V. 84. №. 1. 015112.

  16. Nelson A. // J. Appl. Cryst. 2006. V. 39. P. 273.

Дополнительные материалы отсутствуют.